BR112015014046B1 - alarm clock device - Google Patents

Abstract

dispositivo despertador a presente invenção refere-se a um dispositivo despertador (1) que compreende o meio de relógio (2), o meio de temporizador para despertar (3), o meio de estímulo para despertar controlável (4) e um dispositivo de controle (5) para controlar o meio de estímulo para despertar (4). o meio de estímulo para despertar é capaz de variar uma intensidade do estímulo para despertar. o estímulo para despertar é iniciado em uma intensidade relativamente baixa em um tempo de antecedência predeterminado (ta) antes do horário pretendido para despertar (twu), de tal forma que a intensidade do estímulo para despertar seja aumentada gradualmente de acordo com um programa para despertar predefinido. o dispositivo despertador compreende adicionalmente o meio de monitoramento de qualidade do sono (10) para monitorar a qualidade do sono de um usuário, e para gerar um sinal de monitoramento de qualidade do sono (s) indicativo da qualidade do sono do usuário. o dispositivo de controle é responsivo ao sinal de monitoramento de qualidade do sono (s) recebido a partir do meio de monitoramento de qualidade do sono para corrigir o programa para despertar.alarm clock device the present invention relates to an alarm clock device (1) comprising clock means (2), wake-up timer means (3), controllable wake-up stimulus means (4) and a control device (5) to control the awakening stimulus means (4). The awakening stimulus means is capable of varying an intensity of the awakening stimulus. the wake-up stimulus is initiated at a relatively low intensity at a predetermined lead time (ta) before the intended wake-up time (twu), such that the intensity of the wake-up stimulus is gradually increased in accordance with a wake-up schedule default. The alarm clock device further comprises sleep quality monitoring means (10) for monitoring the sleep quality of a user, and for generating a sleep quality monitoring signal(s) indicative of the user's sleep quality. The control device is responsive to the sleep quality monitoring signal(s) received from the sleep quality monitoring means to correct the wake-up program.

Description

Campo da invençãofield of invention

[001] A presente invenção refere-se, de modo geral, a um dispositivo despertador para despertar lenta e delicadamente um usuário aumentando-se lentamente a intensidade de um estímulo para despertar. Particularmente, a presente invenção se refere a uma luz de despertar em que o estímulo é a luz. Aumentando-se lentamente a intensidade da luz, o nascer do sol é simulado, o que proporciona ao usuário uma experiência de despertar mais natural.[001] The present invention generally relates to an alarm device for slowly and gently awakening a user by slowly increasing the intensity of an awakening stimulus. Particularly, the present invention relates to a wake-up light in which the stimulus is light. By slowly increasing the light intensity, the sunrise is simulated, which gives the user a more natural wake-up experience.

Antecedentes da invençãoBackground of the invention

[002] O sono é um processo fisiológico que é descrito comumente em estágios de sono deduzidos a partir de medições de atividade cerebral e a transição entre esses estágios. Pode-se, por exemplo, distinguir os estágios de desperto, sono leve, sono profundo e sono REM (Movimento Rápido dos Olhos). Nesses estágios, os limites de excitação podem diferir (isto é, pode ser mais ou menos difícil acordar uma pessoa por um determinado estímulo), e quando uma pessoa é acordada durante esses estágios os efeitos sobre a experiência de bem-estar da pessoa podem diferir. Especialmente quando uma pessoa é acordada enquanto em sono profundo (sono de ondas lentas, SWS - “slow-wave sleep”), ele pode se sentir grogue e sonolento por algum tempo, e pode levar um tempo relativamente longo até que essa pessoa esteja realmente desperta e se sentindo bem. Esse fenômeno é conhecido como “inércia do sono”.[002] Sleep is a physiological process that is commonly described in stages of sleep deduced from measurements of brain activity and the transition between these stages. One can, for example, distinguish the stages of awakening, light sleep, deep sleep and REM (Rapid Eye Movement) sleep. In these stages, thresholds of arousal may differ (i.e., it may be more or less difficult to wake a person by a given stimulus), and when a person is awakened during these stages the effects on the person's experience of well-being may differ. . Especially when a person is woken up while in deep sleep (slow-wave sleep, SWS), he may feel groggy and sleepy for some time, and it may take a relatively long time before that person is really awake. wake up and feel good. This phenomenon is known as “sleep inertia”.

[003] A inércia do sono é um problema muito bem conhecido e é a causa número um(1) de estresse durante os rituais matutinos. O efeito da inércia do sono é especificamente grave para pessoas do assim chamado cronotipo vespertino (também indicadas como corujas) quando comparado àqueles do assim chamado cronotipo matutino (também indicado como cotovias). As corujas sofrem mais por duas razões confirmadas cientificamente: 1) sua fase circadiana não é ideal para o desempenho ideal na manhã; 2) duração do período de sono em dias de trabalho é encurtado por causa do início do sono tarde e horários de despertar cedo, resultando em privações de sono; sabe-se que a privação de sono, por sua vez, resulta em uma proporção maior do sono profundo, o que aumenta as chances de que essa pessoa precise despertar a partir de um sono mais profundo.[003] Sleep inertia is a very well known problem and is the number one(1) cause of stress during morning rituals. The effect of sleep inertia is particularly severe for people of the so-called evening chronotype (also denoted as owls) when compared to those of the so-called morning chronotype (also denoted as larks). Owls suffer the most for two scientifically confirmed reasons: 1) their circadian phase is not ideal for optimal morning performance; 2) duration of sleep period on workdays is shortened because of late sleep onset and early awakening times, resulting in sleep deprivation; sleep deprivation, in turn, is known to result in a higher proportion of deep sleep, which increases the chances that this person will need to wake up from a deeper sleep.

[004] O dispositivo despertador clássico é um Despertador. Quando vai dormir (ou em um ponto anterior no tempo), o usuário ajusta um horário de despertar. Quando o horário real do dia se torna igual ao horário de despertar pré-ajustado, o despertador gera um estímulo audível (som). Quando o usuário está no sono profundo naquele momento, há boas chances de que ele sofrerá de inércia do sono em algum grau. Os dispositivos despertadores da técnica anterior modernos como Luz Despertadora da Philips já reduzem esse problema de inércia do sono por meio da introdução de um efeito de amanhecer artificial.[004] The classic alarm clock device is an Alarm Clock. When going to sleep (or at an earlier point in time), the user sets a wake-up time. When the actual time of day becomes equal to the preset wake-up time, the alarm clock generates an audible stimulus (sound). When the user is in deep sleep at that time, chances are good that he will suffer from sleep inertia to some degree. Modern prior art wake-up devices like Philips Wake Up Light already reduce this sleep inertia problem by introducing an artificial dawn effect.

[005] O documento U.S. 2003/095476 A1 revela um sistema de despertar que desperta um indivíduo gradualmente ao longo de um período de tempo a fim de promover o bem-estar do indivíduo. O usuário deve ajustar o controle de sistema com um horário de despertar final desejado, que é o horário em que o usuário precisa ser despertado. Quando o horário real atinge um horário de introdução de estímulo, isto é, algum horário antes do horário de despertar final desejado, o controlador de sistema causa a introdução de um estímulo. O sistema compreende adicionalmente um sistema de detecção que mede um parâmetro correlacionado ao nível de sono momentâneo do indivíduo, de preferência movimento do corpo. Esse parâmetro medido é usado em um circuito de realimentação para controlar o nível de estímulo experimentado pelo indivíduo. Dessa forma, o usuário é despertado gradualmente ao longo de um período de tempo entre a introdução de estímulo e o horário de despertar final desejado sem introduzir quaisquer choques repentinos aos sistemas fisiológicos do usuário.[005] U.S. 2003/095476 A1 discloses an awakening system that awakens an individual gradually over a period of time in order to promote the individual's well-being. The user must set the system control with a desired final wake-up time, which is the time when the user needs to be woken up. When the actual time reaches a stimulus introduction time, that is, some time before the desired final wake-up time, the system controller causes a stimulus to be introduced. The system further comprises a detection system which measures a parameter correlated with the individual's momentary sleep level, preferably body movement. This measured parameter is used in a feedback loop to control the level of stimulation experienced by the individual. In this way, the wearer is awakened gradually over a period of time between the stimulus introduction and the desired final wake-up time without introducing any sudden shocks to the wearer's physiological systems.

[006] O documento WO 2007/012927 A1 revela um sistema de iluminação, sendo que compreende um dispositivo de iluminação e um dispositivo de manipulação para ser manipulado pelo usuário quando o usuário pretende dormir. O sistema compreende adicionalmente uma unidade de controle para detectar um horário de início da medição de uma latência de sono com base em um tempo de manipulação no qual o usuário manipula o dispositivo de manipulação. O sistema também compreende uma unidade de memória para armazenar um horário de referência obtido com base no horário de início da medição da latência de sono detectada pela unidade de controle. A unidade de controle inclui uma subunidade de controle de dispositivo de iluminação que realiza um controle de iluminação para reduzir a supressão de melatonina do usuário a partir de uma temporização pré-ajustada antes do horário de referência armazenado na memória. O sistema compreende adicionalmente uma unidade medidora de movimento do corpo para detectar se o usuário dormiu. A unidade de controle inclui uma subunidade de avaliação para avaliar a qualidade do sono do usuário com base em um resultado de detecção da unidade medidora de movimento do corpo e do horário de início da latência de sono. A unidade de controle exibe os resultados de avaliação em uma unidade de exibição.[006] WO 2007/012927 A1 discloses a lighting system, which comprises a lighting device and a manipulation device to be manipulated by the user when the user intends to sleep. The system further comprises a control unit for detecting a start time of measuring a sleep latency based on a manipulation time at which the user manipulates the manipulation device. The system also comprises a memory unit for storing a reference time obtained based on the start time of the sleep latency measurement detected by the control unit. The control unit includes a lighting device control subunit that performs a lighting control to reduce the user's melatonin suppression from a preset timing before the reference time stored in memory. The system additionally comprises a body movement measuring unit to detect whether the user has slept. The control unit includes an evaluation subunit to evaluate the user's sleep quality based on a detection result from the body movement measuring unit and the sleep latency onset time. The control unit displays the evaluation results in a display unit.

Sumário da invençãoSummary of the invention

[007] Os dispositivos despertadores da técnica anterior do tipo mencionado acima não levam em conta o estágio de sono do usuário: os mesmos simplesmente iniciam um programa de despertar predeterminado em um tempo predeterminado antes do horário de alarme ajustado. Então, embora um efeito comparável ao efeito de amanhecer natural seja alcançado, ele pode, no entanto, ainda ser aquele que o usuário está em sono profundo no horário de alarme. Entretanto, é um fato científico que, em média, uma pessoa despertada durante um estágio de sono leve sofrerá muito menos de inércia do sono e se sentirá menos grogue do que quando a mesma pessoa é despertada durante um estágio de sono profundo. Consequentemente, é desejável ser despertado durante um estágio de sono leve.[007] Prior art wake-up devices of the type mentioned above do not take into account the sleep stage of the user: they simply start a predetermined wake-up program at a predetermined time before the set alarm time. So while an effect comparable to the natural dawn effect is achieved, it can nevertheless still be one that the user is in deep sleep at the alarm time. However, it is a scientific fact that, on average, a person awakened during a light sleep stage will experience much less sleep inertia and feel less groggy than when the same person is awakened during a deep sleep stage. Consequently, it is desirable to be awakened during a light sleep stage.

[008] Portanto, a presente invenção tem como objetivo fornecer um dispositivo despertador capaz de aumentar as chances de que o usuário seja despertado durante um estágio de sono leve.[008] Therefore, the present invention aims to provide an alarm clock device capable of increasing the chances that the user will be awakened during a light sleep stage.

[009] Uma possibilidade de implementar esse dispositivo despertador seria por monitoramento em tempo real dos estágios de sono, e somente gerar um estímulo de despertar quando se confirmar que o usuário realmente está em um estágio de sono leve. Entretanto, monitoramento em tempo real confiável dos estágios de sono exige pelo menos um conjunto de três eletrodos secos para ser fixado à cabeça do usuário ao longo da noite, o que é desconfortável para o usuário.[009] One possibility to implement this wake-up device would be by real-time monitoring of sleep stages, and only generating an awakening stimulus when it is confirmed that the user is really in a light sleep stage. However, reliable real-time monitoring of sleep stages requires at least one set of three dry electrodes to be attached to the wearer's head throughout the night, which is uncomfortable for the wearer.

[010] A presente invenção envolve dois aspectos importantes. De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, a qualidade do sono do usuário é monitorada por toda a noite, e o dispositivo de controle calcula um parâmetro de qualidade do sono relativa geral que indica a qualidade relativa geral do sono durante a noite. De acordo com um segundo aspecto da presente invenção, os parâmetros do programa de estímulo de despertar são corrigidos dependendo da qualidade relativa geral do sono calculada.[010] The present invention involves two important aspects. In accordance with a first aspect of the present invention, the user's sleep quality is monitored throughout the night, and the control device calculates a general relative sleep quality parameter which indicates the general relative sleep quality during the night. In accordance with a second aspect of the present invention, the parameters of the wake-up stimulus program are corrected depending on the calculated overall relative quality of sleep.

[011] Especificamente, a presente invenção fornece um dispositivo despertador que compreende: - meio de relógio para gerar um sinal de horário real correspondente a um horário real do dia; - meio de temporizador de despertar a fim de gerar um sinal de horário de despertar correspondente a um horário pretendido de despertar; - meio de estímulo de despertar controlável para gerar pelo menos um estímulo de despertar a fim de fazer com que um usuário desperte, sendo que o estímulo de despertar tem pelo menos uma quantidade de estímulo variável, em que a eficácia de despertar do estímulo de despertar depende de um valor da quantidade de estímulo; - um dispositivo de controle que tem entradas acopladas para receber o sinal de horário real e o sinal de horário de despertar e adaptado para gerar um sinal de controle para controlar o meio de estímulo de despertar; em que o meio de estímulo de despertar é responsivo ao dito sinal de controle para variar o valor da dita quantidade de estímulo; e em que o dispositivo de controle é adaptado para gerar o sinal de controle de modo que o estímulo de despertar seja gerado de acordo com um programa de despertar predefinido, sendo que o programa de despertar inclui: a) um valor inicial para a quantidade de estímulo do estímulo de despertar, sendo que o valor inicial tem uma eficácia de despertar relativamente baixa; b) um valor final para a quantidade de estímulo do estímulo de despertar, sendo que o valor final tem uma eficácia de despertar relativamente alta; c) uma duração da ação de despertar ta, definindo um horário de antecedência tA antes do horário pretendido de despertar twu de acordo com a fórmula tA = twu - ta; d) em que, no horário de antecedência, o estímulo de despertar é iniciado com a dita quantidade de estímulo que tem o dito valor inicial; e) em que, em um intervalo de tempo a partir do horário de antecedência até o horário pretendido de despertar, o valor da dita quantidade de estímulo é variado gradualmente a partir do dito valor inicial para o dito valor final; f) em que, no horário pretendido de despertar, a dita quantidade de estímulo tem o dito valor final; em que o dispositivo despertador compreende adicionalmente o meio de monitoramento de qualidade do sono para monitorar uma qualidade do sono de um usuário e para gerar um sinal de monitoramento de qualidade do sono indicativo da qualidade do sono do usuário; e em que o dispositivo de controle tem uma entrada para detectar um horário de dormir do usuário antes do horário de antecedência, e em que o dispositivo de controle é responsivo ao sinal de monitoramento de qualidade do sono recebido a partir do meio de monitoramento de qualidade do sono para calcular um parâmetro de qualidade geral do sono do usuário com base em uma pluralidade de medições do sinal de monitoramento de qualidade do sono realizada em uma respectiva pluralidade de vezes entre o horário de dormir e o horário de antecedência, e corrigir o programa de despertar como função do parâmetro de qualidade geral do sono.[011] Specifically, the present invention provides an alarm clock device comprising: - clock means for generating a real time signal corresponding to a real time of day; - wake-up timer means for generating a wake-up time signal corresponding to a desired wake-up time; - controllable wake-up stimulus means for generating at least one wake-up stimulus in order to cause a user to wake up, wherein the wake-up stimulus has at least a variable stimulus amount, wherein the wake-up efficacy of the wake-up stimulus depends on a value of the amount of stimulus; - a control device having inputs coupled to receive the actual time signal and the wake-up time signal and adapted to generate a control signal to control the wake-up stimulus means; wherein the arousal stimulus means is responsive to said control signal to vary the value of said stimulus amount; and wherein the control device is adapted to generate the control signal so that the wake-up stimulus is generated in accordance with a predefined wake-up program, the wake-up program including: a) an initial value for the amount of arousal stimulus stimulus, the initial value having a relatively low arousal efficacy; b) a final value for the stimulus amount of the arousal stimulus, the final value having a relatively high arousal efficacy; c) a duration of the wake-up action ta, defining an advance time tA before the intended wake-up time twu according to the formula tA = twu - ta; d) in which, at the time of advance, the awakening stimulus is initiated with said stimulus quantity that has said initial value; e) wherein, in an interval of time from the advance time to the intended wake-up time, the value of said stimulus amount is gradually varied from said initial value to said final value; f) wherein, at the intended wake-up time, said stimulus amount has said final value; wherein the wake-up device further comprises sleep quality monitoring means for monitoring a user's sleep quality and for generating a sleep quality monitoring signal indicative of the user's sleep quality; and wherein the control device has an input to detect a user's bedtime before the time in advance, and wherein the control device is responsive to the sleep quality monitoring signal received from the quality monitoring means to calculate a user's overall sleep quality parameter based on a plurality of measurements of the sleep quality monitoring signal performed at a respective plurality of times between bedtime and advance time, and correct the program awakening as a function of the general sleep quality parameter.

[012] Portanto, a presente invenção personaliza o processo de despertar para um usuário específico, adaptando as propriedades dos estímulos de despertar à qualidade de noite de sono atual e fornecendo, consequentemente, ao usuário uma experiência de despertar ainda melhor.[012] Therefore, the present invention customizes the awakening process for a specific user, adapting the properties of the awakening stimuli to the current night's sleep quality and consequently providing the user with an even better awakening experience.

[013] As elaborações vantajosas adicionais são mencionadas nas reivindicações dependentes.[013] Additional advantageous elaborations are mentioned in the dependent claims.

[014] É vantajoso se o dispositivo despertador compreender adicionalmente uma memória associada ao dispositivo de controle, cuja memória contém informações que definem pelo menos um parâmetro de programa do programa de despertar, e em que o dispositivo de controle é responsivo ao sinal de monitoramento de qualidade do sono para corrigir o valor do dito parâmetro de programa como função do parâmetro de qualidade geral do sono.[014] It is advantageous if the wake-up device additionally comprises a memory associated with the control device, whose memory contains information defining at least one program parameter of the wake-up program, and wherein the control device is responsive to the alarm monitoring signal. sleep quality to correct the value of said program parameter as a function of the overall sleep quality parameter.

[015] Um parâmetro de programa preferencial a ser corrigido como função do parâmetro de qualidade geral do sono do usuário é o dito valor inicial e/ou o dito valor final e/ou a dita duração da ação de despertar.[015] A preferred program parameter to be corrected as a function of the user's general sleep quality parameter is said initial value and/or said final value and/or said duration of the wake-up action.

[016] Em uma modalidade particularmente preferencial, a memória contém um valor de tempo padrão tao para a duração da ação de despertar ta, e o dispositivo de controle é responsivo ao sinal de monitoramento de qualidade do sono para aumentar a duração da ação de despertar ta para um valor tax maior do que o valor de tempo padrão tao quando o parâmetro de qualidade geral do sono corresponde a uma noite de sono ruim do usuário.[016] In a particularly preferred embodiment, the memory contains a default time value tao for the duration of the wake-up action ta, and the control device is responsive to the sleep quality monitoring signal to increase the duration of the wake-up action. ta to a tax value greater than the default time value when the overall sleep quality parameter corresponds to a user's poor night's sleep.

[017] Em uma modalidade particularmente preferencial, a memória contém um valor de tempo padrão t∆0 para a duração da ação de despertar t∆, e o dispositivo de controle é responsivo ao sinal de monitoramento de qualidade do sono para reduzir a duração da ação de despertar t∆ até um valor t∆2 menor do que o valor de tempo padrão t∆0 quando o parâmetro de qualidade geral do sono corresponde a uma noite de sono boa do usuário.[017] In a particularly preferred embodiment, the memory contains a default time value t∆0 for the duration of the wake-up action t∆, and the control device is responsive to the sleep quality monitoring signal to reduce the duration of sleep. wake-up action t∆ up to a value t∆2 less than the default time value t∆0 when the overall sleep quality parameter corresponds to a user's good night's sleep.

[018] Em uma modalidade particularmente preferencial, a memória contém um valor de estímulo padrão para o valor final da dita quantidade de estímulo variável do estímulo de despertar, e o dispositivo de controle é responsivo ao sinal de monitoramento de qualidade do sono para reduzir o dito valor final para um valor menor do que o valor de estímulo padrão quando o parâmetro de qualidade geral do sono corresponde a uma noite de sono ruim do usuário.[018] In a particularly preferred embodiment, the memory contains a default stimulus value for the final value of said variable stimulus amount of the arousal stimulus, and the control device is responsive to the sleep quality monitoring signal to reduce the said final value to a value lower than the standard stimulus value when the overall sleep quality parameter corresponds to a user's poor night's sleep.

[019] Em uma modalidade particularmente preferencial, a memória contém um valor de estímulo padrão para o valor final da dita quantidade de estímulo variável do estímulo de despertar, e o dispositivo de controle é responsivo ao sinal de monitoramento de qualidade do sono para aumentar o dito valor final para um valor menor do que o valor de estímulo padrão quando o parâmetro de qualidade geral do sono corresponde a uma noite de sono boa do usuário.[019] In a particularly preferred embodiment, the memory contains a default stimulus value for the final value of said variable stimulus amount of the arousal stimulus, and the control device is responsive to the sleep quality monitoring signal to increase the said final value to a value lower than the standard stimulus value when the general sleep quality parameter corresponds to a good night's sleep for the user.

[020] Em uma modalidade particularmente preferencial, o estímulo de despertar é a luz. A luz provou ser um estímulo de despertar muito adequado.[020] In a particularly preferred modality, the arousal stimulus is light. Light proved to be a very suitable wake-up stimulus.

[021] Em uma modalidade particularmente preferencial, a dita quantidade de estímulo variável do estímulo de despertar é uma intensidade de estímulo. O aumento lento da intensidade do estímulo de despertar contribuirá para o efeito desejado de retirar delicadamente o usuário de uma condição de sono profundo sem causar um efeito de choque. Quando o estímulo de despertar é a luz, aumentar lentamente a intensidade da luz simulará um efeito de amanhecer e irá, portanto, contribuir para uma forma natural de despertar.[021] In a particularly preferred embodiment, said variable stimulus amount of the arousal stimulus is a stimulus intensity. Slowly increasing the intensity of the awakening stimulus will contribute to the desired effect of gently lifting the user out of a deep sleep condition without causing a shock effect. When the awakening stimulus is light, slowly increasing the light intensity will simulate a dawn effect and will therefore contribute to a natural way of awakening.

[022] Em uma modalidade particularmente preferencial, o meio de monitoramento de qualidade do sono inclui um sensor de movimento para detectar o movimento do corpo do usuário, e o meio de monitoramento de qualidade do sono é configurado para gerar o sinal de monitoramento de qualidade do sono, com base na quantidade de movimento do corpo do usuário. Descobriu-se que, por um lado, o movimento do corpo é uma indicação confiável do nível de sono de uma pessoa, enquanto, por outro lado, os sensores de movimento do corpo confiáveis são comercialmente disponíveis em custo relativamente baixo.[022] In a particularly preferred embodiment, the sleep quality monitoring means includes a motion sensor to detect the movement of the user's body, and the sleep quality monitoring means is configured to generate the quality monitoring signal. of sleep, based on the amount of movement of the user's body. It has been found that, on the one hand, body movement is a reliable indication of a person's sleep level, while, on the other hand, reliable body motion sensors are commercially available at relatively low cost.

[023] Em uma modalidade particularmente preferencial, a memória contém informações que definem uma função de ponderação como função do tempo ou como função da fase (epoch) durante a noite, sendo que a função de ponderação tem valores de ponderação maiores em estágios anteriores da noite e valores de ponderação inferiores em estágios posteriores da noite. Quando os sinais de medição de movimento do corpo são ponderados com o uso dessa função de ponderação, o resultado experimental é que uma noite de sono bom e natural inclui períodos de sono profundo durante a primeira metade da noite.[023] In a particularly preferred embodiment, the memory contains information that defines a weighting function as a function of time or as a function of phase (epoch) during the night, with the weighting function having higher weighting values at earlier stages of the process. night and lower weight values at later stages of the night. When body movement measurement signals are weighted using this weighting function, the experimental result is that a good, natural night's sleep includes periods of deep sleep during the first half of the night.

[024] Em uma modalidade particularmente preferencial, o dispositivo de controle é configurado para calcular o parâmetro de qualidade geral do sono como a soma contínua das amostras de medição ponderadas (WS(ti) de acordo com a fórmula

em que S (ti) indica o valor amostrado do sinal de monitoramento de qualidade do sono (S) em uma i-ésima fase, e NSD(ti) indica a função de ponderação correspondente. Nesse caso, é vantajoso se, em um horário de decisão predefinido tD, anterior a um horário de antecedência padrão, o dispositivo de controle aumentar a duração da ação de despertar tΔ se naquele horário o dispositivo de controle constatar que um parâmetro de decisão de qualidade do sono SQ(tD) calculado como:

é maior do que um valor de referência armazenado na memória.[024] In a particularly preferred embodiment, the control device is configured to calculate the overall sleep quality parameter as the continuous sum of weighted measurement samples (WS(ti) according to the formula

where S(ti) indicates the sampled value of the sleep quality monitoring signal (S) in an i-th phase, and NSD(ti) indicates the corresponding weighting function. In this case, it is advantageous if, at a predefined decision time tD, prior to a standard advance time, the control device increases the duration of the wake-up action tΔ if at that time the control device finds that a quality decision parameter of sleep SQ(tD) calculated as:

is greater than a reference value stored in memory.

[025] De preferência, esse valor de referência é uma média contínua de parâmetros de decisão de qualidade do sono ou parâmetros de decisão de qualidade geral do sono calculados durante um número predefinido de sessões de monitoramento prévias. Isso tem a vantagem de personalizar melhor a definição de “bom sono” e “sono ruim” para o usuário específico.[025] Preferably, this reference value is a continuous average of sleep quality decision parameters or overall sleep quality decision parameters calculated during a predefined number of previous monitoring sessions. This has the advantage of better customizing the definition of “good sleep” and “bad sleep” for the specific user.

[026] Em uma modalidade particularmente preferencial, o meio de estímulo de despertar compreende uma lâmpada de despertar com uma intensidade de luz variável.[026] In a particularly preferred embodiment, the awakening stimulus means comprises an awakening lamp with a variable light intensity.

Breve descrição dos desenhosBrief description of drawings

[027] Esses e outros aspectos, recursos e vantagens da presente invenção serão explicados adicionalmente por meio da seguinte descrição de uma ou mais modalidades preferenciais com referência aos desenhos, em que os mesmos números de referência indicam as mesmas partes ou partes similares, e em que: A Figura 1 é um diagrama de blocos que ilustra esquematicamente um dispositivo despertador de acordo com a presente invenção; A Figura 2 é um gráfico que ilustra esquematicamente a operação de um dispositivo despertador; As Figuras 3A e 3B são gráficos que ilustram esquematicamente a correção do intervalo de despertar de acordo com a presente invenção; As Figuras 4A e 4B são gráficos que ilustram esquematicamente a correção do intervalo de despertar de acordo com a presente invenção; A Figura 5 é uma curva de profundidade de sono esquemática; A Figura 6 é um fluxograma que ilustra esquematicamente a operação do dispositivo despertador de acordo com a presente invenção.[027] These and other aspects, features and advantages of the present invention will be further explained by way of the following description of one or more preferred embodiments with reference to the drawings, wherein the same reference numerals indicate the same or similar parts, and in that: Figure 1 is a block diagram schematically illustrating a wake-up device in accordance with the present invention; Figure 2 is a graph schematically illustrating the operation of a wake-up device; Figures 3A and 3B are graphs schematically illustrating wake-up interval correction in accordance with the present invention; Figures 4A and 4B are graphs schematically illustrating wake-up interval correction in accordance with the present invention; Figure 5 is a schematic sleep depth curve; Figure 6 is a flowchart schematically illustrating the operation of the alarm device in accordance with the present invention.

Descrição detalhada da invençãoDetailed description of the invention

[028] A Figura 1 mostra esquematicamente um dispositivo despertador 1 que compreende um meio de estímulo de despertar controlável 4 para gerar pelo menos um estímulo de despertar a fim de fazer com que um usuário desperte. O meio de estímulo para 4 despertar é capaz de variar uma intensidade do estímulo de despertar. Em uma modalidade específica, o dispositivo despertador 1 é uma luz de despertar e o meio de estímulo de despertar 4 compreende uma lâmpada, capaz de gerar uma emissão de luz cuja intensidade pode ser controlada dentro de uma faixa de intensidade entre um valor de intensidade mínimo igual ou próximo a zero e uma intensidade nominal, e a invenção irá mais adiante neste documento ser explicada especificamente para essa modalidade. Visto que essas luzes despertadoras são conhecidas por si só, uma discussão mais detalhada sobre o design e funcionamento do meio de estímulo de despertar 4 é omitida aqui. Entretanto, observa-se que a palavra “lâmpada” aqui é usada para indicar qualquer tipo de fonte de luz, incluindo LED, e incluindo uma pluralidade de fontes de luz do mesmo tipo ou de um tipo mutuamente diferente.[028] Figure 1 schematically shows a wake-up device 1 comprising a controllable wake-up stimulus means 4 for generating at least one wake-up stimulus in order to make a user wake up. The wake-up stimulus medium is capable of varying the intensity of the wake-up stimulus. In a specific embodiment, the wake-up device 1 is a wake-up light and the wake-up stimulus means 4 comprises a lamp, capable of generating a light emission whose intensity can be controlled within an intensity range between a minimum intensity value equal to or close to zero and a nominal intensity, and the invention will be explained later in this document specifically for that embodiment. Since these wake-up lights are known in their own right, a more detailed discussion of the design and operation of wake-up stimulus means 4 is omitted here. However, it is noted that the word "lamp" herein is used to denote any type of light source, including LED, and including a plurality of light sources of the same or of a mutually different type.

[029] O dispositivo despertador 1 compreende adicionalmente um dispositivo de controle 5 adaptado para gerar um sinal de controle para controlar o meio de estímulo de despertar 4. Especificamente, o dispositivo de controle 5 controla a intensidade da luz da lâmpada 4 como função do tempo, conforme ilustrado no gráfico da Figura 2, em que o eixo horizontal representa horário real e eixo vertical representa a intensidade da luz emitida I da lâmpada 4. O dispositivo de controle 5 pode, por exemplo, ser implementado como um microprocessador, microcontrolador, processador de sinal digital, ou similares programados de forma adequada, e também será, mais adiante neste documento, indicado simplesmente como “controlador”.[029] The wake-up device 1 further comprises a control device 5 adapted to generate a control signal to control the wake-up stimulus means 4. Specifically, the control device 5 controls the light intensity of the lamp 4 as a function of time , as illustrated in the graph of Figure 2, where the horizontal axis represents real time and the vertical axis represents the intensity of the emitted light I from the lamp 4. The control device 5 can, for example, be implemented as a microprocessor, microcontroller, processor digital signal, or the like properly programmed, and will also be referred to simply as “controller” later in this document.

[030] O dispositivo despertador 1 compreende um meio de temporizador de despertar 3 para gerar um sinal de horário de despertar que indica o horário pretendido de despertar. Esse horário pretendido de despertar, também indicado como “horário de alarme”, é indicado como tWU na Figura 2. O meio de temporizador de despertar 3 é associado a uma interface de usuário para permitir que o usuário defina o horário de alarme, mas isso não é ilustrado a título de conveniência.[030] The wake-up device 1 comprises wake-up timer means 3 for generating a wake-up time signal indicating the intended wake-up time. This intended wake-up time, also denoted as “alarm time”, is denoted as tWU in Figure 2. Wake-up timer means 3 is associated with a user interface to allow the user to set the alarm time, but this is not illustrated for convenience.

[031] O dispositivo despertador 1 compreende um meio de relógio 2 para gerar um sinal de horário real que indica o horário real do dia, indicado como t na Figura 2. O meio de relógio 2 também é associado a uma interface de usuário para permitir que o usuário ajuste o relógio, mas isso não é, da mesma forma, ilustrado a título de conveniência.[031] Alarm clock device 1 comprises clock means 2 for generating a real time signal that indicates the actual time of day, indicated as t in Figure 2. Clock means 2 is also associated with a user interface to allow for the user to set the clock, but this is likewise not illustrated for convenience.

[032] O controlador 5 tem uma entrada acoplada a uma saída do meio de relógio 2 para receber o sinal de horário real, e tem uma entrada acoplada a uma saída do meio de temporizador de despertar 3 a fim de receber o sinal de horário de despertar. Observa-se que o controlador 5, o meio de temporizador de despertar 3 e o meio de relógio 2 podem ser integrados em um único componente.[032] Controller 5 has an input coupled to an output of clock means 2 to receive the actual time signal, and has an input coupled to an output of wake timer means 3 in order to receive the time signal from awakening. It is noted that the controller 5, the wake-up timer means 3 and the clock means 2 can be integrated into a single component.

[033] O dispositivo despertador 1 compreende adicionalmente uma memória 6 associada ao controlador 5, cuja memória também pode ser integrada ao controlador 5, e que contém informações que definem pelo menos um programa de despertar. Essas informações podem, por exemplo, estar presentes na memória sob a forma de uma fórmula, e/ou uma tabela, e/ou coeficientes de um polinômio. Em uma modalidade, a memória é associada a uma interface de usuário para permitir que o usuário adapte o(s) programa(s) de despertar, mas isso não é ilustrado a título de conveniência.[033] The wake-up device 1 additionally comprises a memory 6 associated with the controller 5, whose memory can also be integrated into the controller 5, and which contains information that defines at least one wake-up program. This information can, for example, be present in memory in the form of a formula, and/or a table, and/or coefficients of a polynomial. In one embodiment, the memory is associated with a user interface to allow the user to adapt the wake-up program(s), but this is not illustrated for convenience.

[034] O dispositivo despertador 1 compreende adicionalmente um dispositivo de alarme 7, controlado pelo controlador 5. O dispositivo de alarme 7 é projetado para gerar um sinal de alarme destinado a despertar imediatamente o usuário. Nesse aspecto, o dispositivo de alarme 7 corresponde ao Despertador clássico, e de fato o sinal de alarme envolve, tipicamente, um sinal de som. Embora seja possível que a intensidade e o tipo (bipe, música) do sinal de alarme possam ser selecionados e ajustados pelo usuário, e embora possa ser dito que o próprio sinal de alarme é o estímulo de despertar definitivo, a terminologia “estímulo de despertar” no contexto da presente invenção será reservado para indicar o estímulo gerado antes do horário de alarme ou horário de despertar pretendido. Após o horário de alarme ou horário de despertar pretendido, um sinal será indicado como o sinal de alarme.[034] The alarm device 1 additionally comprises an alarm device 7, controlled by the controller 5. The alarm device 7 is designed to generate an alarm signal intended to immediately awaken the user. In this respect, the alarm device 7 corresponds to the classic Alarm Clock, and in fact the alarm signal typically involves a sound signal. While it is possible that the intensity and type (beep, music) of the alarm signal can be selected and adjusted by the user, and while it can be said that the alarm signal itself is the ultimate wake-up stimulus, the terminology “wake-up stimulus ” in the context of the present invention will be reserved to indicate the stimulus generated before the intended alarm time or wake-up time. After the desired alarm time or wake-up time, a signal will be indicated as the alarm signal.

[035] A operação é da seguinte forma. Durante a noite, a lâmpada 4 está normalmente desligada, indicado como intensidade zero na parte esquerda do gráfico. Quando o horário real t se torna igual a um determinado horário de antecedência tA, o controlador 5 comuta na lâmpada 4 em uma intensidade inicial. Embora o valor exato dessa intensidade inicial não seja essencial para executar a presente invenção, essa intensidade inicial será, normalmente, baixa na prática, tipicamente quase igual a zero, e pode, na verdade, ser igual a zero. A temporização precisa do horário de antecedência tA é determinada pelo controlador 5 com base nas informações na memória 6: tipicamente, para cada programa de despertar, essa memória irá conter informações que definem um valor padrão tao para a duração ta do intervalo de tempo a partir do horário de antecedência tA para o horário de despertar tWU, e o controlador 5 calculará um valor padrão tAo para o horário de antecedência tA de acordo com a fórmula tA0 = tWU - tΔ0. A seguir, essa duração ta também será indicada como “duração da ação de despertar”. Um valor padrão prático para essa duração da ação de despertar pode ser cerca de 30 minutos.[035] The operation is as follows. During the night, lamp 4 is normally off, indicated as zero intensity in the left part of the graph. When the actual time t becomes equal to a certain advance time tA, controller 5 switches on lamp 4 at an initial intensity. While the exact value of this initial intensity is not essential to carrying out the present invention, such initial intensity will normally be low in practice, typically close to zero, and may actually be equal to zero. The precise timing of the advance time tA is determined by controller 5 based on information in memory 6: typically, for each wake-up program, this memory will contain information that defines a default value tao for the duration ta of the time interval from from the early time tA to the wake-up time tWU, and controller 5 will calculate a default value tAo for the early time tA according to the formula tA0 = tWU - tΔ0. Next, this duration ta will also be indicated as “duration of wake-up action”. A practical default value for this wake action duration might be around 30 minutes.

[036] No intervalo de tempo entre o horário de antecedência tA e o horário de despertar tWU, o controlador 5 aumenta gradualmente a intensidade da luz emitida I da lâmpada 4, até que um valor final predefinido IM0 seja atingido no horário de despertar tWU. Esse valor final é um máximo no intervalo de despertar. Embora o valor exato desse máximo IM0 não seja essencial para executar a presente invenção, esse máximo IM0 pode ser menor do que a emissão de luz nominal da lâmpada 4, ou pode ser igual à emissão de luz nominal da lâmpada 4. O termo emissão de luz “nominal” significa a emissão de luz no caso da lâmpada ser abastecida com a corrente nominal ou tensão correspondente à classificação da lâmpada. Também é possível que esse valor final IM0 possa ser ajustado pelo usuário. É alternativa ou adicionalmente possível que a memória 6 contenha informações que definem esse valor final IM0 para cada programa de despertar.[036] In the time interval between the advance time tA and the wake-up time tWU, controller 5 gradually increases the intensity of the emitted light I of lamp 4, until a predefined final value IM0 is reached at the wake-up time tWU. This final value is a maximum in the wake-up interval. While the exact value of this maximum IM0 is not essential for carrying out the present invention, that maximum IM0 may be less than the rated light output of lamp 4, or it may equal the rated light output of lamp 4. “rated” light means the emission of light if the lamp is supplied with the rated current or voltage corresponding to the lamp rating. It is also possible that this final value IM0 can be adjusted by the user. It is alternatively or additionally possible that memory 6 contains information defining this final value IM0 for each wake-up program.

[037] A taxa do aumento de intensidade pode ser constante, conforme ilustrado pela linha reta entre tA e tWU no gráfico da Figura 2. Entretanto, também é possível que o aumento de intensidade seja controlado de acordo com uma fórmula predeterminada, também armazenada na memória 6, que pode, por exemplo, ser uma fórmula logarítmica, levando- se em conta as características de sensibilidade do olho humano.[037] The rate of increase in intensity can be constant, as illustrated by the straight line between tA and tWU in the graph of Figure 2. However, it is also possible for the increase in intensity to be controlled according to a predetermined formula, also stored in the memory 6, which can, for example, be a logarithmic formula, taking into account the sensitivity characteristics of the human eye.

[038] Esse aumento contínuo da intensidade da luz tem o propósito de mude delicadamente do sono profundo para o sono leve, ou para um estágio “próximo a despertar”. Pode ser até que o usuário realmente desperte antes do horário de despertar ajustado tWU. Nesse caso, o usuário pode atuar um botão (não mostrado) que desativa o sinal de alarme.[038] This continuous increase in light intensity is for the purpose of gently shifting from deep sleep to light sleep, or a “near awakening” stage. It may even be that the user actually wakes up before the set wake time tWU. In this case, the user can actuate a button (not shown) that deactivates the alarm signal.

[039] Quando o horário real t se torna igual ao horário de despertar tWU, e o usuário não indicou que ele já está desperto, o controlador 5 atuará o dispositivo de alarme 7 para gerar o sinal de alarme, mas isso não é ilustrado na Figura 2. O controlador 5 pode manter a intensidade da luz emitida I da lâmpada 4 constante, conforme ilustrado. O controlador 5 pode eventualmente desligar a lâmpada automaticamente, ou isso pode ser deixado para o usuário.[039] When the actual time t becomes equal to the wake-up time tWU, and the user has not indicated that it is already awake, controller 5 will trigger alarm device 7 to generate the alarm signal, but this is not illustrated in the Figure 2. The controller 5 can keep the intensity of the emitted light I of the lamp 4 constant, as illustrated. Controller 5 may eventually turn off the lamp automatically, or it may be left to the user.

[040] A operação conforme descrita acima é a mesma que a operação dos dispositivos da técnica anterior, que não levam em conta se o usuário teve uma noite de sono boa ou uma noite de sono ruim. O dispositivo da invenção 1 compreende adicionalmente o meio de monitoramento de qualidade do sono 10, que gera um sinal de monitoramento de qualidade do sono S que é recebido pelo controlador 5. Com base no sinal de monitoramento de qualidade do sono recebido, o controlador 5 calcula um parâmetro de qualidade geral do sono que indica a qualidade geral do sono durante a noite.[040] The operation as described above is the same as the operation of prior art devices, which do not take into account whether the user had a good night's sleep or a bad night's sleep. The device of the invention 1 further comprises the sleep quality monitoring means 10, which generates a sleep quality monitoring signal S that is received by the controller 5. Based on the received sleep quality monitoring signal, the controller 5 calculates an overall sleep quality parameter that indicates the overall quality of sleep during the night.

[041] Experimentos mostraram que, para um indivíduo saudável normal, um padrão de sono normal envolve mais episódios de sono mais profundo na primeira metade do período de sono em comparação à segunda metade, enquanto no fim do período de sono, isto é, durante o período de despertar normal, existem poucos, se houver, desses episódios de sono mais profundo. Experimentos mostraram que, no caso de uma noite de sono ruim, existe uma probabilidade maior de que o usuário tenha episódios de sono mais profundo na segundo metade do período de sono, e até mesmo durante o período de despertar normal, de modo que haja uma probabilidade maior de que, no horário de despertar pretendido tWU, o usuário esteja em um sono profundo e sofra de inércia do sono quando ele finalmente despertar.[041] Experiments have shown that, for a normal healthy individual, a normal sleep pattern involves more episodes of deeper sleep in the first half of the sleep period compared to the second half, while at the end of the sleep period, that is, during the period of normal awakening, there are few, if any, of these episodes of deeper sleep. Experiments have shown that in the case of a bad night's sleep, the user is more likely to have deeper sleep episodes in the second half of the sleep period, and even during the normal waking period, so that there is a greater probability that, at the intended wake-up time tWU, the user is in a deep sleep and suffers from sleep inertia when he finally wakes up.

[042] Com base nessas constatações, a presente invenção permite que, se for determinado que o usuário teve uma noite de sono normal ou noite de sono boa, o programa de despertar original possa ser usado, mas se for determinado que o usuário teve uma noite de sono ruim, o usuário é despertado de forma mais delicada, ao longo de um intervalo de despertar mais longo. Por outro lado, se for determinado que o usuário teve uma noite de sono boa, é possível que a duração do intervalo de despertar seja reduzida e a estimulação de despertar seja intensificada.[042] Based on these findings, the present invention allows that, if the user is determined to have had a normal night's sleep or a good night's sleep, the original wake-up program can be used, but if it is determined that the user has had a poor night's sleep, the user is awakened more gently over a longer wake-up interval. On the other hand, if the user is determined to have had a good night's sleep, it is possible that the duration of the wake-up interval will be shortened and the wake-up stimulation may be intensified.

[043] Portanto, de acordo com a invenção, o controlador 5 é adaptado para mudar a duração da ação de despertar t∆ em resposta ao parâmetro de qualidade geral do sono calculado: quanto mais o parâmetro de qualidade geral do sono indica uma noite de sono ruim, mais a duração da ação de despertar t∆ é aumentada pelo controlador 5.[043] Therefore, according to the invention, the controller 5 is adapted to change the duration of the wake-up action t∆ in response to the calculated general sleep quality parameter: the more the general sleep quality parameter indicates a night of bad sleep, plus the duration of the wake action t∆ is increased by controller 5.

[044] A Figura 3A é um gráfico comparável à Figura 2, ilustrando o efeito da presente invenção para um caso em que o controlador 5 constata que o usuário teve uma noite de sono ruim. O controlador 5 muda a duração do intervalo de despertar para um valor t∆1, que é maior do que o valor padrão t∆0, de modo que o horário de antecedência tA1 seja anterior ao horário de antecedência padrão tA0. A lâmpada 4 é iniciada anteriormente. A intensidade final do horário de despertar tWU é mantida igual ao máximo original IM0. Portanto, a taxa de aumento de intensidade é menor.[044] Figure 3A is a graph comparable to Figure 2, illustrating the effect of the present invention for a case where controller 5 finds that the user has had a bad night's sleep. Controller 5 changes the wake-up interval duration to a value t∆1, which is greater than the default value t∆0, so that the lead time tA1 is earlier than the default lead time tA0. Lamp 4 is started earlier. The final intensity of the wake-up time tWU is kept equal to the original maximum IM0. Therefore, the rate of increase in intensity is lower.

[045] A Figura 3B é um gráfico comparável à Figura 2, ilustrando o efeito da presente invenção para um caso em que o controlador 5 constata que o usuário teve uma noite de sono boa. O controlador 5 muda a duração do intervalo de despertar para um valor t∆2, que é menor do que o valor padrão t∆0, de modo que o horário de antecedência tA2 seja posterior ao horário de antecedência padrão tA0. A lâmpada 4 é iniciada posteriormente no tempo. A intensidade final do horário de despertar tWU é mantida igual ao máximo original IM0. Portanto, a taxa de aumento de intensidade é maior.[045] Figure 3B is a graph comparable to Figure 2, illustrating the effect of the present invention for a case where the controller 5 finds that the user has had a good night's sleep. Controller 5 changes the wake-up interval duration to a value t∆2, which is less than the default value t∆0, so that the lead time tA2 is later than the default lead time tA0. Lamp 4 is started later in time. The final intensity of the wake-up time tWU is kept equal to the original maximum IM0. Therefore, the rate of increase in intensity is higher.

[046] A Figura 4A é um gráfico comparável à Figura 3A, ilustrando uma modalidade em que o controlador 5, além de aumentar a duração do intervalo de despertar, também diminui o valor final da intensidade no horário de despertar tWU até um valor IM1, que é menor do que o máximo original IM0. Isso reduz a taxa de aumento de intensidade ainda mais.[046] Figure 4A is a graph comparable to Figure 3A, illustrating a mode in which controller 5, in addition to increasing the duration of the wake-up interval, also decreases the final value of intensity at wake-up time tWU to a value IM1, which is less than the original maximum IM0. This reduces the rate of increase in intensity even further.

[047] A Figura 4B é um gráfico comparável à Figura 3B, ilustrando uma modalidade em que o controlador 5, além de reduzir a duração do intervalo de despertar, também aumenta o valor final da intensidade no horário de despertar tWU para um valor IM2, que é maior do que o máximo original IM0. Isso aumenta a taxa de aumento de intensidade ainda mais.[047] Figure 4B is a graph comparable to Figure 3B, illustrating a mode in which controller 5, in addition to reducing the duration of the wake-up interval, also increases the final value of intensity at wake-up time tWU to a value IM2, which is greater than the original maximum IM0. This increases the rate of increase in intensity even more.

[048] É ainda possível que, para um caso em que o controlador 5 constata que o usuário teve uma noite de sono boa, o controlador 5 mantém a duração do intervalo de despertar igual ao valor padrão t∆0 e somente diminui o valor final da intensidade no horário de despertar tWU até um valor IM1, que é menor do que o máximo original IM0. Em contrapartida, é ainda possível que, para um caso em que o controlador 5 constata que o usuário teve uma noite de sono ruim, o controlador 5 mantém a duração do intervalo de despertar igual ao valor padrão t∆0 e somente aumenta o valor final da intensidade no horário de despertar tWU para um valor IM2, que é maior do que o máximo original IM0.[048] It is still possible that, for a case where controller 5 finds that the user had a good night's sleep, controller 5 keeps the duration of the wake-up interval equal to the default value t∆0 and only decreases the final value from the intensity at wake-up time tWU to a value IM1, which is less than the original maximum IM0. On the other hand, it is still possible that, for a case where controller 5 finds that the user had a bad night's sleep, controller 5 keeps the duration of the wake-up interval equal to the default value t∆0 and only increases the final value the intensity at wake-up time tWU to an IM2 value, which is greater than the original maximum IM0.

[049] O meio de monitoramento de qualidade do sono 10 pode incluir qualquer dispositivo capaz de gerar um sinal de monitoramento de qualidade do sono S indicativo da qualidade do sono do usuário durante a noite. De acordo com a invenção, uma noite de sono normal ou até mesmo uma noite de sono boa envolverá uma quantidade de sono profundo suficiente, especificamente durante a primeira metade da noite. Portanto, o meio de monitoramento de qualidade do sono 10 compreende pelo menos um sensor capaz de detectar pelo menos uma quantidade que indica o nível real do sono do usuário. Esse nível variará durante a noite, e o controlador 5 calcula o parâmetro de qualidade geral do sono, ou simplesmente “qualidade do sono”, mais adiante neste documento indicada como SQ, como um único valor com base em uma pluralidade de medições S(ti) realizadas em uma respectiva pluralidade de vezes ti durante a noite.[049] The sleep quality monitoring means 10 may include any device capable of generating a sleep quality monitoring signal S indicative of the sleep quality of the user during the night. In accordance with the invention, a normal night's sleep or even a good night's sleep will involve a sufficient amount of deep sleep, specifically during the first half of the night. Therefore, the sleep quality monitoring means 10 comprises at least one sensor capable of detecting at least an amount that indicates the actual sleep level of the user. This level will vary throughout the night, and controller 5 calculates the overall sleep quality parameter, or simply “sleep quality”, later in this document referred to as SQ, as a single value based on a plurality of S(ti) measurements. ) performed in a respective plurality of times during the night.

[050] Para monitorar a qualidade do sono, diversas quantidades podem ser adequadas. A qualidade do sono pode ser determinada de forma muito precisa medindo-se a atividade cerebral e/ou atividade respiratória e/ou atividade cardíaca, mas isso envolveria sensores relativamente complicados e/ou inconvenientes, e ademais essa exatidão não é necessária.[050] To monitor sleep quality, various amounts may be adequate. Sleep quality can be very accurately determined by measuring brain activity and/or respiratory activity and/or heart activity, but this would involve relatively cumbersome and/or inconvenient sensors, and furthermore this accuracy is not necessary.

[051] Em uma modalidade exemplificadora adequada, os movimentos do usuário são considerados como a quantidade a ser monitorada. Em média, as pessoas quase não se moverão ou não se moverão quando as mesmas estão em sono profundo, enquanto as pessoas tendem a se mover com mais frequências e de forma mais intensa quando as mesmas estão em sono leve. Para medir os movimentos do usuário em tempo real, diversos tipos de sensor são adequados, envolvendo aspectos mutuamente diferentes no que diz respeito aos custos e exatidão. É possível projetar o sistema de modo que ele monitore os movimentos do corpo do usuário como um todo, ou de modo que ele monitore os movimentos individuais dos braços e/ou pernas. É possível empregar um sensor remoto, por exemplo um sensor ultrassônico ou um sensor infravermelho, e é até mesmo possível processar as imagens a partir de uma câmera infravermelha. Também é possível empregar um ou mais sensores de peso dispostos na cama do usuário. Também é possível empregar um ou mais acelerômetros a serem fixados pelo usuário ao seu corpo, por exemplo sob a forma de uma faixa de pulso. Visto que esses sensores são conhecidos por si só, e a presente invenção pode ser implementada com o uso de sensores de movimento existentes, e visto que a invenção não se preocupa em fornecer um sensor de movimento aprimorado, o design e a operação de um sensor de movimento não serão descritos em maiores detalhes aqui.[051] In a suitable example mode, the user's movements are considered as the quantity to be monitored. On average, people will hardly move or not move at all when they are in deep sleep, while people tend to move more often and more intensely when they are in light sleep. To measure user movements in real time, several types of sensors are suitable, involving mutually different aspects in terms of cost and accuracy. It is possible to design the system so that it monitors the movements of the user's body as a whole, or so that it monitors the movements of individual arms and/or legs. It is possible to employ a remote sensor, for example an ultrasonic sensor or an infrared sensor, and it is even possible to process the images from an infrared camera. It is also possible to employ one or more weight sensors arranged in the user's bed. It is also possible to employ one or more accelerometers to be attached by the user to his body, for example in the form of a wrist strap. Since these sensors are known in their own right, and the present invention can be implemented using existing motion sensors, and since the invention is not concerned with providing an improved motion sensor, the design and operation of a sensor movement will not be described in more detail here.

[052] Uma forma possível de calcular o parâmetro de qualidade geral do sono SQ é calcular a integral das amostras no tempo S(ti) do sinal de sensor S. Entretanto, uma abordagem melhor é possível, a qual é baseada nas seguintes considerações.[052] One possible way to calculate the overall sleep quality parameter SQ is to calculate the time integral of samples S(ti) of the sensor signal S. However, a better approach is possible, which is based on the following considerations.

[053] Em média, para pessoas normalmente saudáveis, descobriu-se que o sono profundo ocorre normalmente na primeira metade da noite. Com grande simplificação, pode ser considerado que, para uma pessoa saudável normal que tem uma noite de repouso normal, a profundidade do sono tem um máximo dentro de curto período após o usuário dormir e diminui gradualmente durante a noite. A Figure 5 é uma curva de profundidade de sono esquemática, ilustrando esquematicamente a profundidade de sono normal NSD como função do tempo t. O eixo horizontal representa o horário t, o eixo vertical representa a profundidade de sono NSD em unidades arbitrárias. O horário t1 indica o horário quando o usuário pretende ir dormir. O dispositivo despertador 1 é dotado de uma entrada ou um sensor (não mostrado a título de simplicidade) para determinar esse horário, indicado mais adiante neste documento como “horário de dormir”. Essa entrada pode ser um botão para ser pressionado pelo usuário, ou um sensor de luz que detecta que o usuário desliga a luz no quarto. Em uma modalidade em que o dispositivo despertador 1 é usado como uma lâmpada antes do usuário ir dormir, a entrada pode ser um botão para desligar essa lâmpada.[053] On average, for normally healthy people, deep sleep has been found to normally occur in the first half of the night. With great simplification, it can be considered that for a normal healthy person who has a normal night's rest, the depth of sleep has a maximum within a short period after the user sleeps and gradually decreases during the night. Figure 5 is a schematic sleep depth curve, schematically illustrating NSD normal sleep depth as a function of time t. The horizontal axis represents the time t, the vertical axis represents the NSD sleep depth in arbitrary units. The time t1 indicates the time when the user intends to go to sleep. The alarm clock device 1 is provided with an input or a sensor (not shown for simplicity) to determine this time, referred to later in this document as "sleep time". This input could be a button to be pressed by the user, or a light sensor that detects the user turning off the light in the room. In an embodiment where the alarm clock device 1 is used as a lamp before the user goes to sleep, the input may be a button to turn off that lamp.

[054] Na Figura 5, NSD(t) é mostrada como uma linha curva que tem um primeiro derivativo negativo do qual o valor absoluto diminui com o tempo. Alternativamente, pode-se considerar NSD(t) como uma linha reta, ou outra função que tem um primeiro derivativo não positivo. Adicionalmente, em vez de uma função contínua, pode-se considerar NSD(t) como função degrau.[054] In Figure 5, NSD(t) is shown as a curved line that has a negative first derivative of which the absolute value decreases with time. Alternatively, one can consider NSD(t) to be a straight line, or another function that has a non-positive first derivative. Additionally, instead of a continuous function, one can consider NSD(t) as a step function.

[055] Adicionalmente, em média, para pessoas normalmente saudáveis, descobriu-se que existe virtualmente zero movimento durante os episódios de sono profundo. Com grande simplificação, pode ser considerado que, para uma pessoa normalmente saudável que tem uma noite de repouso normal, a ausência de movimentos indica o sono profundo, embora, na prática, obviamente haverão intervalos de tempo em que uma pessoa que está em um sono leve, ou até mesmo desperta, está, no entanto, imóvel.[055] Additionally, on average for normally healthy people, it has been found that there is virtually zero movement during deep sleep episodes. With great simplification, it can be considered that for a normally healthy person who has a normal night's rest, the absence of movement indicates deep sleep, although in practice there will obviously be intervals of time when a person who is in a sleep light, or even awake, is nevertheless immobile.

[056] Isso significa que, em média, para as pessoas normalmente saudáveis, uma noite de repouso normal será associada a pouco ou nenhum movimento durante o estágio inicial e então uma quantidade de movimento crescente até o fim da noite. Então, enquanto se espera que uma pessoa se mova mais e mais até o horário de despertar pretendido, também é esperado que essa pessoa mostre menos movimentos durante o estágio inicial de seu sono. É constatado que uma pessoa mostra uma quantidade relativamente grande de movimentos durante o estágio inicial de seu sono, isso pode indicar um sono perturbado no início da noite com sono profundo insuficiente, o que afetaria negativamente a qualidade do sono como um todo. De fato, uma quantidade relativamente grande de movimentos durante o estágio inicial de seu sono pode ser considerada como um indicador que prevê um risco maior de inércia do sono.[056] This means that, on average, for normally healthy people, a normal night's rest will be associated with little or no movement during the early stage and then an increasing amount of movement towards the end of the night. So while a person is expected to move more and more until their intended wake-up time, that person is also expected to show less movement during the initial stage of their sleep. It is found that a person shows a relatively large amount of movement during the early stage of their sleep, this could indicate disturbed sleep early in the night with insufficient deep sleep, which would negatively affect the quality of sleep as a whole. In fact, a relatively large amount of movement during the early stage of your sleep can be considered an indicator that predicts a higher risk of sleep inertia.

[057] Em outras palavras, e novamente com grande simplificação, pode-se dizer que uma noite de sono ideal é caracterizada por períodos longos e/ou muitos períodos de sono profundo durante a noite inteira, virtualmente sem movimentos. Então, a integral no tempo das amostras de sinais de movimento deveria ser baixa. Essa integral no tempo pode, obviamente não ser tão baixa quanto zero na prática, porque isso indicaria que essa pessoa ainda está em sono profundo no horário de despertar pretendido. Pode ser considerado que um valor crescente dessa integral no tempo representa uma qualidade do sono em deterioração, o que é mais grave já que os movimentos em questão ocorrem no início da noite.[057] In other words, and again with great simplification, an ideal night's sleep can be said to be characterized by long periods and/or many periods of deep sleep throughout the night, with virtually no movement. So the time integral of motion signals samples should be low. This time integral may, of course, not be as low as zero in practice, because that would indicate that this person is still in deep sleep at the intended wake-up time. It can be considered that an increasing value of this integral over time represents a deteriorating quality of sleep, which is more serious since the movements in question occur at the beginning of the night.

[058] Com base nas considerações acima, com referência à Figura 6, o parâmetro de qualidade geral do sono SQ é calculado conforme a seguir.[058] Based on the above considerations, with reference to Figure 6, the overall sleep quality parameter SQ is calculated as follows.

[059] Em uma primeira etapa 101, o controlador 5 detecta o horário de dormir t1.[059] In a first step 101, controller 5 detects sleep time t1.

[060] O controlador 5 está, obviamente, ciente do horário de despertar pretendido tWU. Em uma segunda etapa 102, o controlador divide o intervalo de tempo (noite) entre o horário de dormir t1 e o horário de despertar pretendido tWU em um número grande N de intervalos de tempo indicados como “fases” E. As fases individuais serão indicadas a partir de um índice i que decorre de 1 a N. Cada fase Ei tem uma duração Li. Adequadamente, o número N de fases pode ser maior do que 100, e pode até mesmo estar na ordem de 1.000. O número N de fases pode sempre ser o mesmo, caso no qual as durações Li dependem do horário de dormir t1 e horário de despertar pretendido tWU. Alternativamente, as durações Li podem sempre ser as mesmas, caso no qual o número N depende do horário de dormir t1 e horário de despertar pretendido tWU. As respectivas fases Ei podem todas ter a mesma duração Li, mas também é possível que essas durações sejam mutuamente diferentes, por exemplo, que as mesmas diminuam com o tempo. Em uma modalidade preferencial, todas as fases Ei têm a mesma duração Li = 30 segundos.[060] Controller 5 is obviously aware of the intended wake-up time tWU. In a second step 102, the controller divides the time interval (night) between the sleep time t1 and the intended wake time tWU into a large number N of time intervals indicated as “phases” E. The individual phases will be indicated from an index i running from 1 to N. Each phase Ei has a duration Li. Suitably, the number N of phases may be greater than 100, and may even be on the order of 1000. The number N of phases can always be the same, in which case the durations Li depend on the sleep time t1 and the intended wake time tWU. Alternatively, durations Li can always be the same, in which case the number N depends on sleep time t1 and intended wake time tWU. The respective phases Ei can all have the same duration Li, but it is also possible that these durations are mutually different, for example, that they decrease with time. In a preferred embodiment, all phases Ei have the same duration Li = 30 seconds.

[061] O controlador 5 tem um local de memória para o valor do sono qualidade SQ. Em uma etapa inicial 111, o controlador 5 apaga esse valor.[061] Controller 5 has a memory location for SQ sleep quality value. In an initial step 111, controller 5 clears this value.

[062] Durante uma fase Ei, o controlador 5 mostra o sinal de movimento S(t), em uma modalidade simples envolve contar o número de movimentos durante a fase Ei (etapa 121). Adicionalmente, o controlador 5 determinar a NSD(ti) para essa fase Ei (etapa 122). Para essa finalidade, a memória 6 pode armazenar uma função ou uma tabela, ou outras informações adequadas, definindo NSD(ti) como função do tempo ou como função de i. O valor NSD(ti) é usado como um fator de ponderação para a amostra de medição S(ti) para calcular uma amostra de medição ponderada WS(ti) como WS(ti) = (S(ti) • NSD(ti))/N (etapa 123). Obviamente, pode-se omitir a divisão por N aqui, e/ou pode-se usar um fator de alteração de escala diferente. A amostra de medição ponderada WS(ti) é adicionada à qualidade do sono SQ (etapa 124).[062] During an Ei phase, controller 5 displays the motion signal S(t), in a simple mode it involves counting the number of motions during the Ei phase (step 121). Additionally, the controller 5 will determine the NSD(ti) for that phase Ei (step 122). For this purpose, memory 6 can store a function or a table, or other suitable information, defining NSD(ti) as a function of time or as a function of i. The value NSD(ti) is used as a weighting factor for the measurement sample S(ti) to calculate a weighted measurement sample WS(ti) as WS(ti) = (S(ti) • NSD(ti)) /N (step 123). Obviously, division by N can be omitted here, and/or a different scaling factor can be used. The WS(ti) weighted measurement sample is added to the SQ sleep quality (step 124).

[063] Essas etapas são repetidas para todas as fases Ei (etapa 140).[063] These steps are repeated for all phases Ei (step 140).

[064] Portanto, no fim da noite, isto é, no horário de despertar pretendido tWU, a qualidade do sono SQ conforme calculada satisfaz a fórmula a seguir:

[064] Therefore, at the end of the night, that is, at the intended wake-up time tWU, the sleep quality SQ as calculated satisfies the following formula:

[065] Em um determinado horário de decisão predefinido tD, anterior ao horário de antecedência normal tA, o controlador 5 precisa fazer uma decisão quanto a se o programa de despertar deve ser adaptado ou não. Se a adaptação somente envolver um ou mais parâmetros das quantidades variáveis, o horário de decisão tD pode ser igual ao horário de antecedência normal tA. Entretanto, na modalidade preferencial, a adaptação também envolve avançar ou atrasar o horário de antecedência tA, de modo que nesse caso o horário de decisão tD deveria ser anterior ao horário de antecedência padrão tA0, conforme ilustrado na Figura 5. O horário de decisão tD deveria no último coincidir com o valor mais anterior possível para o horário de antecedência deslocado tA1. Um horário de decisão adequado tD é, por exemplo, 1 hora antes do horário de despertar pretendido tWU.[065] At a certain predefined decision time tD, prior to the normal advance time tA, controller 5 needs to make a decision as to whether the wake-up program should be adapted or not. If the adaptation only involves one or more parameters of the variable quantities, the decision time tD can be equal to the normal lead time tA. However, in the preferred mode, adaptation also involves advancing or delaying the advance time tA, so in this case the decision time tD should be earlier than the standard advance time tA0, as illustrated in Figure 5. The decision time tD should at last match the earliest possible value for the shifted advance time tA1. A suitable decision time tD is, for example, 1 hour before the intended wake-up time tWU.

[066] No fim de cada fase Ei, após adicionar a amostra de medição ponderada WS(ti) à qualidade do sono SQ (etapa 124), o controlador 5 determina (etapa 130) se o horário de decisão tD foi atingido. Se esse for o caso, o controlador 5 examina a qualidade do sono SQ calculada até o momento. Observa-se que naquele momento o valor de um parâmetro de decisão de qualidade do sono SQ(tD) pode ser expresso de acordo com a seguinte fórmula:

[066] At the end of each phase Ei, after adding the weighted measurement sample WS(ti) to the sleep quality SQ (step 124), controller 5 determines (step 130) whether the decision time tD has been reached. If this is the case, controller 5 examines the sleep quality SQ calculated so far. It is observed that at that moment the value of a sleep quality decision parameter SQ(tD) can be expressed according to the following formula:

[067] Para fazer uma decisão, o controlador 5 tem um valor de referência SQref armazenado em um local de memória, por exemplo, parte da memória 6. Em uma etapa 131, o controlador 5 compara o valor do parâmetro de decisão de qualidade do sono SQ(tD) calculado no horário de decisão tD com o valor de referência SQref. Observa-se que um valor alto indica a qualidade baixa. Se o parâmetro de decisão de qualidade do sono SQ(tD) for considerado como muito alto, o começa da sequência de despertar é avançada, conforme descrito anteriormente. A quantidade de deslocamento do horário de antecedência pode depender da diferença absoluta ou relativa entre SQ(tD) e SQref.[067] To make a decision, controller 5 has a reference value SQref stored in a memory location, for example part of memory 6. In a step 131, controller 5 compares the value of the quality decision parameter of the sleep SQ(tD) calculated at decision time tD with reference value SQref. Note that a high value indicates low quality. If the sleep quality decision parameter SQ(tD) is considered too high, the start of the wake-up sequence is advanced as described above. The amount of advance time shift may depend on the absolute or relative difference between SQ(tD) and SQref.

[068] Na etapa 132, o controlador corrige a duração do intervalo de despertar tΔ e possivelmente a intensidade de estímulo IM. Diversas variações são possíveis.[068] In step 132, the controller corrects the duration of the wake-up interval tΔ and possibly the IM stimulus intensity. Several variations are possible.

[069] Por exemplo, é possível calcular um valor corrigido tΔ1 para a duração da ação de despertar multiplicando-se o valor padrão tΔ0 pelo fator SQ(tD)/SQref. Como um resultado, quanto maior é o valor de SQ(tD), maior será a duração tΔ do intervalo de despertar.[069] For example, it is possible to calculate a corrected value tΔ1 for the duration of the wake-up action by multiplying the default value tΔ0 by the factor SQ(tD)/SQref. As a result, the higher the value of SQ(tD), the longer the duration tΔ of the wake-up interval.

[070] Ou, é possível, por exemplo, iniciar com a sequência de despertar imediatamente.[070] Or, it is possible, for example, to start with the wake-up sequence immediately.

[071] É possível que o controlador 5 faça de decisão somente uma vez. Entretanto, se o controlador 5 decidir não avançar o início da sequência de despertar, ou avançar o início da sequência de despertar por uma somente uma pequena quantidade de tempo, de modo que, no momento de fazer a decisão, o horário de antecedência deslocado tA1 ainda esteja no futuro, também é possível que o processamento continua na etapa 121. O controlador pode definir um novo valor para o horário de decisão tD, e quando o novo horário de decisão tD é atingido, as etapas 130 a 132 são realizadas novamente, e é possível que o controlador calcula agora um valor diferente para o horário de antecedência deslocado tA1. Entretanto, isso não é normalmente necessário, visto que o valor calculado SQ(tD) na prática não mudará muito após o horário de decisão tD.[071] It is possible for controller 5 to make a decision only once. However, if controller 5 decides not to advance the start of the wake-up sequence, or to advance the start of the wake-up sequence by only a small amount of time, so that at the time of making the decision, the advance time shifts tA1 is still in the future, it is also possible that processing continues at step 121. The controller can set a new value for decision time tD, and when the new decision time tD is reached, steps 130 to 132 are performed again, and it is possible that the controller now calculates a different value for the shifted advance time tA1. However, this is not normally necessary, as the calculated value SQ(tD) in practice will not change much after the decision time tD.

[072] Se, até o momento em que o novo horário de decisão tD coincide com ou está próximo ao horário de despertar pretendido tWU, o parâmetro de decisão de qualidade do sono SQ(tD) é considerado como relativamente baixo, o começo da sequência de despertar é atrasado, conforme descrito anteriormente.[072] If, by the time the new decision time tD coincides with or is close to the intended awakening time tWU, the sleep quality decision parameter SQ(tD) is considered to be relatively low, the beginning of the sequence wake-up time is delayed as described above.

[073] O valor de referência SQref para o parâmetro de decisão de qualidade do sono pode ser um valor predeterminado fixo, e de fato, esse pode ser o caso na situação de pronto uso. Entretanto, pessoas diferentes podem ter valores diferentes para “normal”. Portanto, o controlador 5 tem, de preferência, uma capacidade de aprendizado em que o valor de referência SQref é adaptado para as circunstâncias pessoais do usuário. Para fazer isso, o controlador pode armazenar os valores mais recentes obtidos para SQ(tD) ou SQ, por exemplo, os últimos 10 ou 20 valores. Cada vez que o usuário inicia o aparelho para uma nova noite de sono, SQref é calculada como uma média dos parâmetros de qualidade geral do sono SQ ou parâmetros de decisão de qualidade do sono SQ(tD) calculados durante um número predefinido de sessões de monitoramento anteriores armazenadas. No fim da noite, o valor calculado recentemente para a SQ(tD) ou SQ, respectivamente, é adicionado à memória, enquanto o valor mais antigo é descartado. Portanto, o valor de referência SQref é uma média contínua dos resultados obtidos historicamente.[073] The SQref reference value for the sleep quality decision parameter may be a fixed predetermined value, and indeed, this may be the case in the off-the-shelf situation. However, different people may have different values for “normal”. Therefore, controller 5 preferably has a learning capability where the SQref reference value is adapted to the user's personal circumstances. To do this, the controller can store the most recent values obtained for SQ(tD) or SQ, for example, the last 10 or 20 values. Each time the user starts the device for a new night's sleep, SQref is calculated as an average of the overall SQ sleep quality parameters or SQ(tD) sleep quality decision parameters calculated over a predefined number of monitoring sessions. previous stored. At the end of the night, the newly calculated value for SQ(tD) or SQ, respectively, is added to memory, while the oldest value is discarded. Therefore, the SQref reference value is a continuous average of the results obtained historically.

[074] O dispositivo pode ser dotado de um botão de entrada de usuário, permitindo ao usuário indicar se ele considera a noite recente como uma noite anormalmente má: nesse caso, o valor calculado recentemente para SQ(tD) ou SQ é descartada. Além disso, o controlador pode examinar automaticamente se o valor calculado recentemente para SQ(tD) ou SQ desvia para um grau anormalmente grande a partir da média atual, e pode nesse caso decidir descartar automaticamente o valor calculado recentemente para SQ(tD) ou SQ.[074] The device may be provided with a user input button, allowing the user to indicate whether he considers the recent night to be an abnormally bad night: in which case, the newly calculated value for SQ(tD) or SQ is discarded. In addition, the controller may automatically examine whether the newly calculated value for SQ(tD) or SQ deviates to an abnormally large degree from the current average, and may in that case decide to automatically discard the newly calculated value for SQ(tD) or SQ. .

[075] Em suma, a presente invenção fornece um dispositivo despertador 1 que compreende o meio de relógio 2, o meio de temporizador de despertar 3, o meio de estímulo de despertar controlável 4, e um dispositivo de controle 5 para controlar o meio de estímulo de despertar 4.[075] In short, the present invention provides an alarm clock device 1 comprising clock means 2, wake-up timer means 3, controllable wake-up stimulus means 4, and a control device 5 for controlling the wake-up means. awakening stimulus 4.

[076] O meio de estímulo de despertar é capaz de variar uma intensidade do estímulo de despertar.[076] The arousal stimulus means is capable of varying an intensity of the arousal stimulus.

[077] O estímulo de despertar é iniciado em uma intensidade relativamente baixa em um horário de antecedência tA predeterminado antes do horário pretendido de despertar tWU, de tal forma que a intensidade do estímulo de despertar seja aumentada gradualmente de acordo com um programa de despertar predefinido.[077] The awakening stimulus is initiated at a relatively low intensity at a predetermined advance time tA before the intended awakening time tWU, such that the intensity of the awakening stimulus is gradually increased according to a predefined awakening program .

[078] O dispositivo despertador compreende adicionalmente o meio de monitoramento de qualidade do sono 10 para monitorar a qualidade do sono de um usuário, e para gerar um sinal de monitoramento de qualidade do sono S indicativo da qualidade do sono do usuário.[078] The alarm clock device further comprises sleep quality monitoring means 10 for monitoring a user's sleep quality, and for generating a sleep quality monitoring signal S indicative of the user's sleep quality.

[079] O dispositivo de controle é responsivo ao sinal de monitoramento de qualidade do sono S recebido a partir do meio de monitoramento de qualidade do sono para corrigir o programa de despertar.[079] The control device is responsive to the sleep quality monitoring signal S received from the sleep quality monitoring means to correct the wake-up program.

[080] Embora a invenção tenha sido ilustrada e descrita em detalhes nos desenhos e na descrição anterior, deveria ser claro para uma pessoa versada nada técnica que essa ilustração e descrição devem ser consideradas ilustrativas e exemplificativas e não restritivas. A invenção não se limita às modalidades reveladas; em vez disso, diversas variações e modificações são possíveis dentro do escopo de proteção da invenção conforme definido nas reivindicações em anexo.[080] Although the invention has been illustrated and described in detail in the drawings and in the foregoing description, it should be clear to a non-technically skilled person that this illustration and description are to be considered illustrative and exemplary and not restrictive. The invention is not limited to the disclosed embodiments; rather, various variations and modifications are possible within the scope of protection of the invention as defined in the appended claims.

[081] Por exemplo, na modalidade discutida, o estímulo de despertar é a luz. De fato, esse é um estímulo preferencial, mas outros tipos de estímulo também são possíveis. De fato, qualquer tipo de estímulo que o usuário pode detectar pode ser usado na presente invenção. Esse estímulo pode envolver, por exemplo, som (para ser escutado), odor (para ser cheirado), vibrações (para serem sentidas). As combinações de tipos diferentes de estímulo também são possíveis.[081] For example, in the modality discussed, the awakening stimulus is light. In fact, this is a preferred stimulus, but other types of stimulus are also possible. In fact, any type of stimulus that the user can detect can be used in the present invention. This stimulus may involve, for example, sound (to be heard), odor (to be smelled), vibrations (to be felt). Combinations of different types of stimuli are also possible.

[082] Em uma modalidade típica, o sinal de alarme será um sinal de som. É possível que o estímulo de despertar também seja um sinal de som, aumentando lentamente em amplitude. Nessa modalidade, pode ser que o dispositivo de estímulo 4 e o dispositivo de alarme 7 sejam implementados pelo próprio dispositivo gerador de som.[082] In a typical mode, the alarm signal will be a sound signal. It is possible that the awakening stimulus is also a sound signal, slowly increasing in amplitude. In this embodiment, it may be that the stimulus device 4 and the alarm device 7 are implemented by the sound generating device itself.

[083] Adicionalmente, na modalidade discutida, além da “duração do intervalo de despertar” (e portanto “horário de início”), somente a quantidade variável “intensidade” foi discutida como uma quantidade cujo valor é variado durante o intervalo de despertar. O estímulo aplicado pode ter mais dessas quantidades. Por exemplo, no caso de luz, a cor pode ser uma quantidade a ser variada a partir de um valor inicial para um valor final, isto é, o valor no horário de despertar tWU. Nesse caso, a cor inicial e/ou a cor final podem ser adaptadas em resposta à qualidade do sono. No caso de um estímulo de som, a frequência pode ser uma quantidade de a ser variada a partir de um valor inicial para um valor final. Em qualquer caso, qualquer que seja a quantidade, o valor inicial será um valor que tem um efeito estimulante relativamente baixo e o valor final será um valor que tem um efeito estimulante relativamente alto. De acordo com a invenção, o horário de início do período de despertar pode ser adaptado, e/ou o valor inicial de um parâmetro de estímulo pode ser adaptado, e/ou o valor final de um parâmetro de estímulo pode ser adaptado.[083] Additionally, in the discussed modality, in addition to the “duration of the awakening interval” (and therefore “start time”), only the variable quantity “intensity” was discussed as a quantity whose value is varied during the awakening interval. The stimulus applied can have more of these amounts. For example, in the case of light, color can be an amount to be varied from an initial value to a final value, that is, the value at wake-up time tWU. In this case, the initial color and/or the final color can be adapted in response to sleep quality. In the case of a sound stimulus, the frequency can be an amount of to be varied from an initial value to a final value. In any case, whatever the amount, the starting value will be a value that has a relatively low stimulant effect and the final value will be a value that has a relatively high stimulant effect. In accordance with the invention, the start time of the arousal period can be adapted, and/or the start value of a stimulus parameter can be adapted, and/or the end value of a stimulus parameter can be adapted.

[084] Outras variações nas modalidades reveladas podem ser entendidas e efetuadas por versados na técnica ao pôr em prática a invenção reivindicada, a partir de um estudo dos desenhos, descrição e as reivindicações apensas. Nas reivindicações, a palavra “compreendendo” não exclui outros elementos ou etapas, e o artigo indefinido “um” ou “uma” não excluir uma pluralidade. Um único processador ou outra unidade pode atender as funções de vários itens mencionados nas reivindicações. Mesmo se certos recursos forem recitados em reivindicações dependentes diferentes, a presente invenção também se refere a uma modalidade em que todos os recursos estão presentes simultaneamente. Quaisquer sinais de referência nas reivindicações não devem ser interpretados como limitadores do escopo.[084] Other variations in the disclosed embodiments can be understood and effected by those skilled in the art in putting the claimed invention into practice, from a study of the drawings, description and the appended claims. In the claims, the word "comprising" does not exclude other elements or steps, and the indefinite article "a" or "an" does not exclude a plurality. A single processor or other unit can fulfill the functions of multiple items mentioned in the claims. Even if certain features are recited in different dependent claims, the present invention also relates to an embodiment where all features are present simultaneously. Any reference marks in the claims should not be construed as limiting the scope.

[085] No supracitado, a presente invenção foi explicada com referência aos diagramas de blocos, que ilustram blocos funcionais do dispositivo de acordo com a presente invenção. Deve ser compreendido que um ou mais desses blocos funcionais podem ser implementados em hardware, em que a função desse bloco funcional é realizada por componentes de hardware individuais, mas também é possível que um ou mais desses blocos funcionais sejam implementados em software, de modo que a função desse bloco funcional seja realizada por uma ou mais linhas de programas de um programa de computador ou um dispositivo programável como um microprocessador, microcontrolador, processador de sinal digital, etc.[085] In the foregoing, the present invention has been explained with reference to block diagrams, which illustrate functional blocks of the device according to the present invention. It should be understood that one or more of these function blocks may be implemented in hardware, where the function of that function block is performed by individual hardware components, but it is also possible for one or more of these function blocks to be implemented in software, so that the function of that functional block is performed by one or more program lines of a computer program or a programmable device such as a microprocessor, microcontroller, digital signal processor, etc.

Claims (15)

1. DISPOSITIVO DESPERTADOR (1) compreendendo: a) meio de relógio (2) para gerar um sinal de horário real correspondente a um horário real do dia (t); b) meio de temporizador de despertar (3) para gerar um sinal de horário de despertar correspondente a um horário pretendido de despertar (tWU); c) meio de estímulo de despertar controlável (4) para gerar pelo menos um estímulo de despertar para fazer com que um usuário desperte, sendo que o estímulo de despertar tem pelo menos uma quantidade de estímulo variável, em que uma eficácia de despertar do estímulo de despertar depende de um valor da quantidade de estímulo; d) um dispositivo de controle (5) que tem entradas acopladas para receber o sinal de horário real e o sinal de horário de despertar e adaptadas para gerar um sinal de controle para controlar o meio de estímulo de despertar (4); e) que o meio de estímulo de despertar (4) é responsivo ao dito sinal de controle para variar o valor da dita quantidade de estímulo; f) em que o dispositivo de controle (5) é adaptado para gerar o sinal de controle de modo que o estímulo de despertar seja gerado de acordo com um programa de despertar predefinido, sendo que o programa de despertar inclui: g) um valor inicial para a quantidade de estímulo do estímulo de despertar, sendo que o valor inicial tem uma eficácia de despertar relativamente baixa; h) um valor final (IM) para a quantidade de estímulo do estímulo de despertar, sendo que o valor final tem uma eficácia de despertar relativamente alta; i) uma duração da ação de despertar (tΔ), definindo um horário de antecedência (tA) antes do horário pretendido de despertar (tWU) de acordo com a fórmula tA = tWU - tΔ; j) em que, no horário de antecedência (tA), o estímulo de despertar é iniciado com a dita quantidade de estímulo que tem o dito valor inicial; k) em que, em um intervalo de tempo a partir do horário de antecedência (tA) até o horário pretendido de despertar (tWU), o valor da dita quantidade de estímulo é variado gradualmente do dito valor inicial até o dito valor final; l) em que, no horário pretendido de despertar (tWU), a dita quantidade de estímulo tem o dito valor final; em que o dispositivo despertador (1) compreende adicionalmente o meio de monitoramento de qualidade do sono (10) para monitorar uma qualidade do sono de um usuário e para gerar um sinal de monitoramento de qualidade do sono (S) indicativo da qualidade momentânea do sono do usuário; caracterizado pelo dispositivo de controle (5) ter uma entrada para detectar um horário de dormir (t1) do usuário antes do horário de antecedência (tA), e em que o dispositivo de controle (5) é responsivo ao sinal de monitoramento de qualidade do sono (S) recebido a partir do meio de monitoramento de qualidade do sono (10) para calcular um parâmetro de qualidade geral do sono (SQ) do usuário com base em uma pluralidade de medições (S(ti)) do sinal de monitoramento de qualidade do sono (S) realizada em uma respectiva pluralidade de vezes (ti) entre o horário de dormir (t1) e o horário de antecedência (tA), e corrigir o programa de despertar como função do parâmetro de qualidade geral do sono (SQ).1. ALARM CLOCK DEVICE (1) comprising: a) clock means (2) for generating a real time signal corresponding to a real time of day (t); b) wake-up timer means (3) for generating a wake-up time signal corresponding to a desired wake-up time (tWU); c) controllable arousal stimulus means (4) for generating at least one arousal stimulus to cause a user to wake up, wherein the arousal stimulus has at least a variable amount of stimulus, wherein an arousal efficacy of the stimulus of arousal depends on a value of the amount of stimulus; d) a control device (5) having inputs coupled to receive the actual time signal and the wake-up time signal and adapted to generate a control signal to control the wake-up stimulus means (4); e) that the arousal stimulus means (4) is responsive to said control signal to vary the value of said stimulus amount; f) wherein the control device (5) is adapted to generate the control signal so that the wake-up stimulus is generated in accordance with a predefined wake-up program, the wake-up program including: g) an initial value for the stimulus amount of the arousal stimulus, the initial value having a relatively low arousal efficacy; h) a final value (IM) for the stimulus amount of the arousal stimulus, the final value having a relatively high arousal efficacy; i) a duration of the wake-up action (tΔ), defining an advance time (tA) before the intended wake-up time (tWU) according to the formula tA = tWU - tΔ; j) in which, at the time of advance (tA), the awakening stimulus is started with said amount of stimulus that has said initial value; k) wherein, in a time interval from the lead time (tA) to the intended wake-up time (tWU), the value of said stimulus amount is gradually varied from said initial value to said final value; l) wherein, at the intended wake-up time (tWU), said stimulus amount has said final value; wherein the alarm clock device (1) further comprises sleep quality monitoring means (10) for monitoring a sleep quality of a user and for generating a sleep quality monitoring signal (S) indicative of the momentary sleep quality of user; characterized in that the control device (5) has an input to detect a sleep time (t1) of the user before the sleep time (tA), and wherein the control device (5) is responsive to the quality monitoring signal of the user. sleep (S) received from the sleep quality monitoring means (10) to calculate an overall sleep quality (SQ) parameter of the user based on a plurality of measurements (S(ti)) of the sleep monitoring signal. sleep quality (S) performed in a respective plurality of times (ti) between bedtime (t1) and advance time (tA), and correcting the wake-up program as a function of the general sleep quality parameter (SQ ). 2. DISPOSITIVO DESPERTADOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente uma memória (6) associada ao dispositivo de controle (5), cuja memória contém informações que definem pelo menos um parâmetro de programa do programa de despertar, e em que o dispositivo de controle (5) é responsivo ao sinal de monitoramento de qualidade do sono (S) para corrigir o valor do parâmetro de programa como função do parâmetro de qualidade geral do sono (SQ).2. ALARM DEVICE, according to claim 1, characterized in that it additionally comprises a memory (6) associated with the control device (5), whose memory contains information that defines at least one program parameter of the wake-up program, and in which the control device (5) is responsive to the sleep quality monitoring signal (S) to correct the program parameter value as a function of the overall sleep quality (SQ) parameter. 3. DISPOSITIVO DESPERTADOR, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo parâmetro de programa a ser corrigido como função do parâmetro de qualidade geral do sono (SQ) ser o dito valor inicial e/ou o dito valor final e/ou a dita duração da ação de despertar.3. ALARM DEVICE, according to claim 2, characterized in that the program parameter to be corrected as a function of the general sleep quality parameter (SQ) is said initial value and/or said final value and/or said duration of the awakening action. 4. DISPOSITIVO DESPERTADOR, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pela memória (6) conter um valor de tempo padrão (tΔ0) para a duração da ação de despertar (tΔ), e em que o dispositivo de controle (5) é responsivo ao sinal de monitoramento de qualidade do sono (S) para aumentar a duração da ação de despertar (tΔ) para um valor (tΔ1) maior do que o valor de tempo padrão (tΔ0) quando o parâmetro de qualidade geral do sono (SQ) corresponde a uma noite de sono ruim do usuário.4. ALARM DEVICE, according to claim 2, characterized in that the memory (6) contains a default time value (tΔ0) for the duration of the wake-up action (tΔ), and in which the control device (5) is responsive to the sleep quality monitoring signal (S) to increase the duration of the wake-up action (tΔ) to a value (tΔ1) greater than the default time value (tΔ0) when the overall sleep quality (SQ) parameter corresponds to a user's poor night's sleep. 5. DISPOSITIVO DESPERTADOR, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pela memória (6) conter um valor de tempo padrão (tΔ0) para a duração da ação de despertar (tΔ), e em que o dispositivo de controle (5) é responsivo ao sinal monitoramento de qualidade do sono (S) para reduzir a duração da ação de despertar (tΔ) até um valor (tΔ2) menor do que o valor de tempo padrão (tΔ0) quando o parâmetro de qualidade geral do sono (SQ) corresponde a uma noite de sono boa do usuário.5. ALARM DEVICE, according to claim 2, characterized in that the memory (6) contains a default time value (tΔ0) for the duration of the wake-up action (tΔ), and in which the control device (5) is responsive to the sleep quality monitoring signal (S) to reduce the duration of the wake-up action (tΔ) to a value (tΔ2) less than the default time value (tΔ0) when the general sleep quality parameter (SQ) matches to a good night's sleep for the user. 6. DISPOSITIVO DESPERTADOR, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pela memória (6) conter um valor de estímulo padrão (IM0) para o valor final da dita quantidade de estímulo variável do estímulo de despertar, e em que o dispositivo de controle (5) é responsivo ao sinal de monitoramento de qualidade do sono (S) para reduzir o dito valor final para um valor (IM1) menor do que o valor de estímulo padrão (IM0) quando o parâmetro de qualidade geral do sono (SQ) corresponde a uma noite de sono ruim do usuário.6. ALARM CLOCK DEVICE, according to claim 2, characterized in that the memory (6) contains a standard stimulus value (IM0) for the final value of said variable stimulus amount of the awakening stimulus, and wherein the control device ( 5) is responsive to the sleep quality monitoring signal (S) to reduce said final value to a value (IM1) lower than the standard stimulus value (IM0) when the overall sleep quality parameter (SQ) matches to a user's poor night's sleep. 7. DISPOSITIVO DESPERTADOR, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pela memória (6) conter um valor de estímulo padrão (IM0) para o valor final da dita quantidade de estímulo variável do estímulo de despertar, e em que o dispositivo de controle (5) é responsivo ao sinal de monitoramento de qualidade do sono (S) para aumentar o dito valor final para um valor (IM2) maior do que o valor de estímulo padrão (IM0) quando o parâmetro de qualidade geral do sono (SQ) corresponde a uma noite de sono boa do usuário.7. ALARM DEVICE, according to claim 2, characterized in that the memory (6) contains a standard stimulus value (IM0) for the final value of said variable stimulus amount of the awakening stimulus, and wherein the control device ( 5) is responsive to the sleep quality monitoring signal (S) to increase said final value to a value (IM2) greater than the standard stimulus value (IM0) when the overall sleep quality parameter (SQ) matches to a good night's sleep for the user. 8. DISPOSITIVO DESPERTADOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo estímulo de despertar ser leve.8. ALARM CLOCK DEVICE, according to claim 1, characterized in that the awakening stimulus is light. 9. DISPOSITIVO DESPERTADOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela dita quantidade de estímulo variável do estímulo de despertar ser uma intensidade de estímulo.9. ALARM DEVICE according to claim 1, characterized in that said variable stimulus amount of the awakening stimulus is a stimulus intensity. 10. DISPOSITIVO DESPERTADOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo meio de monitoramento de qualidade do sono (10) incluir um sensor de movimento para detectar o movimento do corpo do usuário, e em que o meio de monitoramento de qualidade do sono (10) é configurado para gerar o sinal de monitoramento de qualidade do sono (S), com base na quantidade de movimento do corpo do usuário.10. ALARM DEVICE, according to claim 1, characterized in that the sleep quality monitoring means (10) includes a motion sensor to detect the movement of the user's body, and wherein the sleep quality monitoring means ( 10) is configured to generate the sleep quality monitoring signal (S) based on the amount of movement of the user's body. 11. DISPOSITIVO DESPERTADOR, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pela memória (6) conter informações que definem uma função de ponderação (NSD(t)) como função do tempo ou como função de fase (Ei) durante a noite, sendo que a função de ponderação (NSD(t)) tem valores de ponderação maiores em estágios anteriores da noite e valores de ponderação inferiores em estágios posteriores da noite.11. ALARM DEVICE, according to claim 2, characterized in that the memory (6) contains information that defines a weighting function (NSD(t)) as a function of time or as a function of phase (Ei) during the night, with the weighting function (NSD(t)) has higher weighting values at earlier stages of the night and lower weighting values at later stages of the night. 12. DISPOSITIVO DESPERTADOR, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo meio de monitoramento de qualidade do sono (10) incluir um sensor de movimento para detectar o movimento do corpo do usuário, e em que o meio de monitoramento de qualidade do sono (10) é configurado para gerar o sinal de monitoramento de qualidade do sono (S), com base na quantidade de movimento do corpo do usuário em que o dispositivo de controle (5) é configurado para dividir um intervalo de tempo de sono entre um horário pretendido de dormir e um horário pretendido de despertar em uma pluralidade (N) de fases (Ei); em que a memória (6) contém informações que definem uma função de ponderação (NSD(ti)) como função das ditas fases (Ei), sendo que a função de ponderação (NSD(ti)) tem valores de ponderação maiores em estágios anteriores do intervalo de tempo de sono e valores de ponderação inferiores em estágios posteriores do intervalo de tempo de sono; em que o dispositivo de controle (5) é configurado para cada fase (Ei) para calcular uma amostra de medição ponderada (WS(ti)) de acordo com a fórmula WS(ti) = (S(ti) • NSD(ti))/N, em que S(ti) indica o valor amostrado do sinal de monitoramento de qualidade do sono (S) na fase (Ei); e em que o dispositivo de controle (5) é configurado para calcular o parâmetro de qualidade geral do sono (SQ) como soma em execução das amostras de medição ponderadas (WS(ti)) de acordo com a fórmula

12. ALARM DEVICE, according to claim 2, characterized in that the sleep quality monitoring means (10) includes a motion sensor to detect the movement of the user's body, and wherein the sleep quality monitoring means ( 10) is configured to generate the sleep quality monitoring signal (S), based on the amount of movement of the user's body where the control device (5) is configured to divide a sleep time interval between a time intended sleep time and an intended wake time in a plurality (N) of phases (Ei); where memory (6) contains information that defines a weighting function (NSD(ti)) as a function of said phases (Ei), and the weighting function (NSD(ti)) has higher weighting values in previous stages the sleep time interval and lower weight values at later stages of the sleep time interval; where the control device (5) is configured for each phase (Ei) to calculate a weighted measurement sample (WS(ti)) according to the formula WS(ti) = (S(ti) • NSD(ti) )/N, where S(ti) indicates the sampled value of the sleep quality monitoring signal (S) in phase (Ei); and wherein the control device (5) is configured to calculate the overall sleep quality (SQ) parameter as the running sum of the weighted measurement samples (WS(ti)) according to the formula

13. DISPOSITIVO DESPERTADOR, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por, em um horário de decisão predefinido (tD), anterior a um horário de antecedência padrão (tA0), o dispositivo de controle (5) aumentar a duração da ação de despertar (tΔ) se naquele tempo o dispositivo de controle (5) determinar que um parâmetro de decisão de qualidade do sono (SQ(tD)) calculado como:

é maior do que um valor de referência (SQref) armazenado na memória (6).13. ALARM DEVICE, according to claim 12, characterized in that, at a predefined decision time (tD), prior to a standard advance time (tA0), the control device (5) increases the duration of the wake-up action (tΔ) if at that time the control device (5) determines that a sleep quality decision parameter (SQ(tD)) calculated as:

is greater than a reference value (SQref) stored in memory (6). 14. DISPOSITIVO DESPERTADOR, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo valor de referência (SQref) ser uma média contínua dos parâmetros de decisão de qualidade do sono ou parâmetros de decisão de qualidade geral do sono calculados durante um número predefinido de sessões de monitoramento anteriores.14. ALARM DEVICE, according to claim 13, characterized in that the reference value (SQref) is a continuous average of sleep quality decision parameters or general sleep quality decision parameters calculated during a predefined number of monitoring sessions previous. 15. DISPOSITIVO DESPERTADOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo meio de estímulo de despertar (4) compreender uma lâmpada de despertar com uma intensidade de luz variável.15. ALARM DEVICE, according to claim 1, characterized in that the wake-up stimulus means (4) comprises a wake-up lamp with a variable light intensity.

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